全世界最快的大脑模拟机器：拥有100万个处理器

科学家于11月2日宣布，这台历时10年打造的电脑是全世界最大的神经形态计算机，即一类模拟神经元放电的计算机。

该计算机名为“脉冲神经网络架构”，简称SpiNNaker，位于英国曼彻斯特大学。该项目成员、曼彻斯特大学计算机工程教授史蒂夫·弗尔伯（Steve Furber）指出：“它对传统计算机的工作方式进行了重新思考。”

但SpiNNaker不仅能像人脑一样“思考”，还能创造出类似人脑中的神经元模型，并能实时模拟比任何计算机都要多的神经元。

“它的主要任务是支持局部大脑建模，如皮层模型、或通常表现为激活（或正在放电的）神经元网络的几处脑区。”弗尔伯解释道。

处理器翻倍

自2016年4月以来，SpiNNaker一直在用50万个核心处理器模拟神经元活动。但该计算机升级后的处理能力翻了一倍。在欧盟人脑计划（一项试图构建虚拟人脑的计划）的帮助下，SpiNNaker将不断帮助科学家打造细致入微的大脑模型。但曼彻斯特大学代表在声明中表示，该计算机如今已能够同时执行20万万亿个动作。

虽然其它计算机的处理器数量可能胜过SpiNNaker，但将这些处理器相连的基础构造则决定了它们之间的天壤之别。在人脑中，1000亿个神经元可以同时放电，将信号传输给成千上万个目标。弗尔伯解释道，SpiNNaker的基础架构让处理器之间得以进行极高水平的沟通，就像真正的人脑神经网络一样。

“传统超级计算机的连接机制并不太适合实时大脑建模，”弗尔伯表示，“但我相信，SpiNNaker生物实时建立大型脉冲神经网络模型的能力将远胜其它计算机。”

物质之上，还有思想

SpiNNaker只有50万个处理器时，能够模拟大脑皮层中的8万个神经元。SpiNNaker还模拟过大脑基底核（即受帕金森综合征影响的脑区），体现了其作为脑疾病研究工具的巨大潜力。

SpiNNaker还可以控制一台名叫SpOmnibot的移动机器人。曼彻斯特大学代表称，SpOmnibot可借助该计算机解读自身视觉传感器收集的数据，并实时决定前进方向。

有了这样的计算能力和大脑模拟能力，SpiNNaker距离像真正的人脑一样运作还有多远呢？弗尔伯称，就目前而言，百分之百模拟人脑是不可能的。即使是像SpiNNaker这样先进的机器，内部沟通能力也只有人脑的一小部分。超级计算机要想拥有独立思考的能力，还有很长的路要走。

“就算有了100万个处理器，机器的处理规模也只能达到人脑的百分之一，这还是在做了许多简化的情况下。”

不过弗尔伯补充道，SpiNNaker已经可以模拟小鼠大脑的功能了（只有人脑的1000分之一）。

“如果小鼠的思考规模也只有人类的千分之一，并且只要有合适的构造（这点本身就值得讨论）和足够的神经元就能实现，也许我们用SpiNNaker模型便可达到小鼠的思考水平。”（叶子）